横跨14亿光年的距离,天文学界发现南极墙,是宇宙最大结构?

目前的宇宙学模型认为,可观测宇宙是一个以地球为中心,半径465亿光年的球形时空,其内拥有至少2万亿个星系。

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银河系位于本星系群和本星系团内,而本星系团位于室女座超星系团内,至于室女座超新星团,则位于更大规模的拉尼亚凯亚超星系团内,在这个外表形似羽毛的超级天体系统里,银河系不过是一粒沙子而已。

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但拉尼亚凯亚就是最大的宇宙结构了吗?

答案是否定的

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在过去10年里,夏威夷大学的天文研究团队一直在绘制银河系附近星系的分布图,拉尼亚凯亚超星系团就是在这个过程中被逐渐揭开真面目的,但最大的收获其实并不是拉尼亚凯亚,而是位于其上方的另一个超级结构“南极墙”

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这个超级结构之所以被称为南极墙,是因为它在地球天区的投影刚好位于南极上空,而从计算机绘制的模拟图来看,这堵形似手臂一样的超级星系团正在怀抱着拉尼亚凯亚超星系团,同时也怀抱着整个银河系。

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这个横跨14亿光年的超级结构,投射在南极区域的长度是5亿光年,沿着200度的弧形延伸,它还向内折叠到距离银河系3亿光年的范围内,最终与可观测宇宙中的夏普利超星系团汇合,直径5亿光年容纳10万个星系的拉尼亚凯亚超星系团,在南极墙面前还是显得有点小了。

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然而南极墙也不是目前发现的最大规模的宇宙结构,目前排名第一的是一个被称为“史隆长城”的宇宙结构。

但在介绍它之前,我们首先得明白什么是“宇宙长城”

众所周知,宇宙中的星系会组成星系群,星系群会组成星系团,星系团会组成超星系团,一般的超星系团的直径都在数亿光年左右。

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宇宙学家们发现,如果将视野从数亿光年扩大到数十亿光年或者数百亿光年的话,原本看似香湖独立的超星系团们就会呈现出纤维网结构,而一条条由星系们组成的纤维就被称为“宇宙长城”,这些纤维网之间被暗物质和暗能量填满的区域则被称为“宇宙空洞”

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目前发现的最长最粗的纤维,就是被称为“史隆长城”的超级结构,它位于距离地球10亿光年的宇宙深处,自身的长度达到了13.7亿光年,对于半径仅465亿光年的可观测宇宙来说,长达13.7亿光年的巨型纤维结构,已经算是可观测宇宙的重要组成部分之一了。

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如果再考虑到史隆长城用自身引力影响的周围数百亿光年的时空区域的话,它其实掌控着可观测宇宙内相当一部分天体系统,至少我们的银河系和拉尼亚凯亚超星系团都在受到史隆长城的影响,未来宇宙的演化也会受到它的影响。

那么宇宙未来会如何演化呢?

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如果目前暗物质和暗能量的占比估算没错,那么我们的宇宙其实将在永恒的加速膨胀中消亡,因为组成星系和星球以及人类自己的普通物质,只占了宇宙质能总量的4.9%,剩下的占比26.5%的暗物质和占比68.3%的暗能量才是宇宙的主流。

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而暗物质让星系不至于分崩离析,暗能量让宇宙始终加速膨胀,所以在暗能量占比近7成的情况下,宇宙时空的膨胀速度只会越来越快,并且膨胀力的作用范围也会从目前的百万光年级别逐渐下降,也就是从撕裂超星系团到撕裂星系团,然后星系群,再然后是单个星系。

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最极端的情况下,当宇宙膨胀的速度达到一个临界点后,整个宇宙中的所有原子都会受到这种力量的拉扯而被撕碎,也就是包括人类在内的,宇宙中所有由普通物质构成的物体,都将在大撕裂中不复存在。

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至于上面提到的南极墙和史隆长城以及拉尼亚凯亚超星系团,则会是第一批被宇宙膨胀之力撕碎的天体结构,因为它们自身的质量和体积都太大了,宇宙膨胀的力量会最先作用到它们身上,反而是银河系和太阳系这种小角色活的更长一些。

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页面更新:2024-04-15

标签:南极   星系团   宇宙   暗物质   结构   长城   银河系   星系   学界   天文   能量   纤维   距离   发现

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